新工科背景下“食品機械與設備”課程教學效果提質增效的方法探索

摘 要：“食品機械與設備”是食品類專業開設的專業基礎課程，對于培養高素質的食品專業人才至關重要。然而，由于課程本身晦澀難懂，因此學生厭學、課堂教學效果不佳，難以滿足新工科建設對課程實施的要求。因此，亟須對當前的教學方法進行改革，以適應新工科建設的要求。為此，本文從學生和教師兩個方面進行深入探討，提出一系列改進措施，以提高該課程的教學效果，旨在為培養適應新工科要求的高素質食品專業人才提供理論參考。

關鍵詞：食品機械與設備；新工科；教學效果；提質增效

一、概述

隨著新工科建設的不斷推進，食品工程領域對人才培養質量的要求也日益提高［1］。“食品機械與設備”是為食品專業的學生開設的一門專業基礎課程，其課程內容主要涉及不同加工設備的結構組成、工作原理及應用場景［2］。多年來，該課程在培養食品加工專業技術人才方面發揮著非常重要的作用，其教學質量將直接關系到學生的專業素養和綜合實踐能力的提升。當前，我國食品加工制造業正面臨產業轉型升級，企業對人才的綜合素質及實踐能力提出了更高的要求［3］。因此，開設食品類專業的高等學校必須進行課程教學改革，提高人才培養的質量，以適應企業轉型發展的需求。

“食品機械與設備”是一門多學科交叉的課程，涉及物理、數學、材料、工藝等多學科的基礎知識［4］，對學生的理工科知識儲備要求較高，導致學生感覺學習難度很大；傳統的課堂講授法存在方式單一的缺陷，不利于調動學生的學習積極性［5］。因此，如何在新工科建設背景下，實現課程教學效果的提質增效，成為當前該課程教學亟待解決的關鍵問題。

本文將從課程特點、教學現狀、新工科背景下該課程的新要求、教學方法改革以及教學效果評價與反饋等方面進行論述，為“食品機械與設備”課程教學改革以及教學質量的提升提供一定的幫助。

二、課程的特點及教學現狀

（一）課程的特點

1.綜合性強

“食品機械與設備”課程涉及機械原理、工程力學、材料科學、食品工藝學等多個學科領域，屬于一門綜合性強的專業課程。該課程對學生的理工科基礎知識要求較高，需要學生具備扎實的物理、數學基礎以及較強的綜合分析能力。

2.實踐性強

“食品機械與設備”課程注重理論與實踐相結合，學生需要通過實驗、實習等環節，掌握食品機械與設備的操作、維護和設計方法；還需要通過上機操作強化學生對機械結構、工作原理及應用場景的認識。因此，理論上要求開課學校要有專業化的實踐基地，并購置相關實驗設備，用于開展實踐教學。

3.對學生的空間立體想象能力要求高

食品機械與設備的結構復雜、零部件較多、工作原理抽象。學生需要具備良好的空間立體想象能力，才能夠明白每個部件的形狀、結構及功能，不同部件的組裝方式及運動規律，以及理解整臺設備的結構特點和工作原理。

（二）教學現狀

1.學生學習困難

該課程對學生的物理、數學及空間立體想象能力要求較高，導致部分理工科基礎薄弱的學生在學習過程中感到十分吃力，缺乏學習的興趣和動力，進而不能很好地完成課程的學習。部分學生雖然堅持認真學習，但是由于數理基礎薄弱或者空間感較差，只能掌握一些字面概念性的知識點，并不能較好地理解設備的工作原理。

2.教師教學方法單一

目前，該課程的教學模式主要是課堂教學，并按照結構、功能、原理及應用的模式展開，學生們的互動性不足，課堂教學缺乏創新性。另外，每個學生的基礎不同，對知識接受度的效果也會不同，教師很難根據學生的實際情況進行個性化教學，授課效果不佳。

3.實踐教學環節薄弱

實踐教學是“食品機械與設備”課程的重要組成部分，上機操作將有助于學生理解課堂教學的內容。但是，目前實踐教學環節存在實習基地不足、實習設備老化、種類不足等問題［6］，影響了學生的實踐能力培養。因此，需要政府加大對高校實踐教學財政經費的支持，開課高校也要想辦法籌措資金用于建設實習場地及購買實習設備。

4.考核方式單一

課程考核以結業考試成績為主，缺乏對學習過程的評價，難以做到客觀、全面地反映學生的學習情況。因此，應該加強對學生學習過程情況的考核比重，比如簽到、作業、課堂討論與互動、預習等。只有采取多元化的評價體系，才能更加科學地反映學生對課程整體的掌握程度。

三、新工科建設對課程教學的要求

（一）培養學生的創新能力

新工科建設的重點是突出對學生創新能力的培養，因此，在“食品機械與設備”課程教學中，教師應注重引導學生進行創新設計和實踐，培養學生的創新性思維和解決實際問題的能力。

（二）強化實踐教學

新工科建設的新要求是加強實踐教學環節，提高學生的實踐能力和工程素養。因此，課程教學過程中應增加實踐教學環節的比重，為學生提供更多的實踐機會，以提高學生的實踐能力。

（三）推進課程教學與IT技術一體化發展

新工科倡導在課程教學過程中深度融合IT技術，因此，“食品機械與設備”課程應充分利用多媒體教學、虛擬仿真實驗等手段，激發學生的學習興趣，降低學生的學習難度，并提高教學質量。

（四）加強教師隊伍建設

新工科對教師的個人素質提出了更高的要求。“食品機械與設備”課程的教師應具備扎實的專業知識、豐富的實踐經驗及較強的教學能力。同時，教師應利用自己的經驗將抽象的知識點具象化，使枯燥的知識變得生動有趣，激發學生的學習興趣。

四、提高課程教學效果的措施

任何課程教學都由學生和教師兩大主體構成，因此，應該從學生和教師兩個方面綜合考慮，提出改進教學的措施，以實現提高課程教學效果的目的。

（一）學生方面

1.激發學生的學習興趣

（1）引入案例教學。教師在課程教學過程中要多采用案例式教學。比如，教師可在課堂中引入食品加工企業的生產流程、設備故障及解決方法等案例，讓學生了解食品機械與設備在實際生產中的重要性，并激發學生的學習興趣。另外，可以通過視頻的形式展示國外大型食品加工企業所采用的先進食品加工設備以及生產車間的布局、作業流程等，以激發學生對國內外食品加工技術差距的思考，從而提高學生的課程關注度。

（2）開展項目式學習。組織學生開展項目式學習，讓學生以小組為單位，完成一個食品機械與設備的設計、制作或改進。通過項目式學習，學生可以真正地參與食品生產設備的設計、制作以及組裝等諸多環節，促使學生將理論知識與實踐相結合。這種類型的學習方式不僅可以提高學生的學習積極性和主動性，還可以培養學生的空間感以及動手能力。

（3）舉辦競賽活動。教師可舉辦食品機械與設備設計大賽、操作技能大賽等競賽活動，為學生提供展示自我的平臺。參賽是對學生個人學習能力、動手能力、創新能力以及展示能力等綜合能力的集成與鍛煉，此外，通過參加比賽學生還可以激發競爭意識與創新精神。這不僅對學生在校學習階段很有幫助，對學生將來畢業后更好地融入社會、適應社會、創造社會價值也會起到很好的正向激勵作用。

2.提高學習能力

（1）加強基礎知識學習。教師要引導學生重視物理、數學等基礎知識的學習，為學習“食品機械與設備”課程打下堅實的理論基礎。開課學院要通知學生在基礎課程學習階段關注對“大學物理”“高等數學”“CAD制圖”等課程的學習。另外，專業招生時要考慮考生的課程學習經歷，要讓有理工科學習背景且基礎扎實的考生報考本專業。這樣學生在學習該課程的時候才能更好地理解基礎理論知識，達到教學的理想效果。

（2）培養空間立體想象能力。好的空間感知能力對于食品設備結構及工作過程的學習很有幫助，因此，教學過程中教師要多培養學生的空間感。教師可通過模型制作、三維動畫演示以及虛擬仿真實驗等方式，幫助學生培養空間立體想象力，更好地理解食品機械與設備的結構和工作原理。

（3）提高自主學習能力。學生進行課前預習可以對知識體系及內容有個大致的了解，教師在課堂教學中只需要進行及時點撥就可以達到不錯的教學效果。這樣不僅可以降低學生對課程的學習難度，還可以降低教師的教學難度。因此，教師要鼓勵學生利用網絡資源、圖書館等渠道進行課前自主學習，為后續的課程學習打下基礎，拓寬知識面，并提高學習的自主性及課程學習效率。

（二）教師方面

1.改進教學方法

（1）采用多元化的教學模式。多元化的教學模式可以提高課堂的趣味性，并激發學生的學習興趣。因此，除了課堂教學，教師還可以采用案例教學、討論教學、課題教學、模型教學等多種教學方式，削減學生的厭學情緒，提高教學的互動性和創新性。

（2）運用多媒體教學手段。多媒體教學比起文字更能生動地展示知識體系。因此，教師要充分利用多媒體教學手段，如圖片、視頻、動畫等，直觀地展示食品機械設備的結構和工作原理，提高學生對抽象知識的接受度。

（3）開展虛擬仿真實驗。虛擬仿真技術可以讓學生身臨其境地參與到設備的運轉及物料的流動路徑、加工過程中，這對于機械結構以及工作原理的掌握十分有益。因此，教師要利用虛擬仿真實驗平臺，加強學生的空間感知能力，加深學生對設備結構和操作的理解，以提高學生的實踐能力。

2.加強實踐教學

（1）更新實踐教學設備。學校應加大對實踐教學設備的投入，更新陳舊的設備，增加設備的種類，為學生提供先進的實踐教學條件。這樣也為教師增加實踐教學的比重奠定硬件基礎。

（2）拓展實習基地。專任教師應充分發揮個人專長，加深與食品企業的交流與合作，與企業建立長期穩定的合作關系。可通過與企業負責人商談建立校外實習基地，為學生提供更多的實習機會。

（3）加強實踐教學指導。實踐教學對于課程知識的理解及鞏固很有幫助，教師應加強對學生實踐教學環節的指導，及時解答學生在實踐過程中遇到的疑惑，并解決學生在實踐教學中遇到的問題，以提高學生的實踐能力。

3.提升教師自身素質

（1）加強專業知識學習。教師只有學識廣博，才能更好地將知識傳授給學生。因此，教師要不斷學習新的專業知識和技術，及時了解食品機械與設備領域的最新發展動態，提高自身的專業知識水平。

（2）積累實踐經驗。教師應加強與食品企業的交流與合作，積極參與企業的技術研發和生產實踐，積累豐富的實踐經驗，為課堂教學提供更多的實際案例和素材，并為實踐教學過程的開展做準備。

（3）提高教學能力。教師的教學能力對于課程教學效果來講至關重要。因此，教師應經常性地參加教學培訓及教學研討活動，并積極向優秀教師學習新的教學方法和理念，使自己的教學能力和水平不斷提升。

五、教學效果評價與反饋

（一）構建教學效果評價的多元化體系

1.過程性鑒定與考試成績相結合

除了期末考試，還應加強對學生學習過程的考核，如課堂表現、作業完成情況、實驗報告等，全面評價學生的學習情況。

2.學生評價與教師評價相結合

學生對教師的教學效果進行評價，教師也對學生的學習進行評價，只有形成雙向評價，才能及時發現教學中存在的問題，使教學方法不斷完善。

3.理論考核與實踐考核相結合

理論考核與實踐考核相結合是指既要考核學生的理論知識掌握情況，又要考核學生的動手能力和創新能力，還要加大實踐教學環節的比重。只有這樣，才能確保學生具備扎實的理論功底與實踐能力。

（二）及時反饋教學效果

教師要依據學生的評價結果，及時地調整教學內容和教學方法；學校應建立教學質量監控機制，定期對教學效果進行評估和反饋，為教學改革提供依據。

結語

在新工科背景下，提高“食品機械與設備”課程的教學效果，是培養高素質食品專門人才的必然要求。通過激發學生的學習興趣、提高學生的學習能力、改進教師的教學方法、加強實踐教學、提升教師自身素質等措施，可有效提高課程的教學效果，實現提質增效的目的。同時，要建立多元化的教學效果評價體系并及時反饋教學效果，有助于不斷改進教學效果，為培養適應新工科要求的食品專業人才提供有力保障。在未來的教學中，我們還應不斷探索和創新，結合新工科的理念和要求，持續改進課程的教學方法，為食品行業的發展培養更多的高素質人才。

參考文獻：

［1］鐘登華.新工科建設的內涵與行動［J］.高等工程教育研究，2017（3）：16.

［2］楊正飛，朱江煜，尹永祺，等.青年教師教學食品機械與設備課程的探討［J］.食品界，2024（9）：4244.

［3］呂培楷，余鴻飛，王榮榮，等.新工科建設背景下“食品機械與設備”課程改革與實踐［J］.農產品加工，2024（10）：133136.

［4］謝中國，王芙蓉，賀江，等.基于“三課堂”協同的“食品機械與設備”課程教學改革探索與實踐［J］.農產品加工，2022（3）：8083.

［5］陳衛軍，劉文龍，劉達玉，等.食品機械與設備課程教學改革與實踐［J］.黑龍江農業科學，2023（10）：9699.

［6］阿布力米提·克力木，楊曉君，韓江，等.新工科和工程教育認證理念下食品機械與設備實驗課教學改革初探［J］.中國食品工業，2024（13）：161163.

基金項目：廣東海洋大學校級教育教學改革一般項目（010201042405）

作者簡介：劉慶冠（1993— ），男，漢族，山東菏澤人，博士研究生，講師，研究方向為食品蛋白結構、功能及應用。

*通信作者：周春霞（1979— ），女，漢族，廣東湛江人，博士研究生，教授，研究方向為水產品加工及副產物綜合利用。